JPH0651289B2 - 混練物の選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、主として、ゴム、プラスチック等の高粘性材
料を混練するバッチ式混練機の後段に使用される、混練
物の選別装置に関する。

〈従来の技術〉 バッチ式混練機の槽容積は数千リットルに及ぶものがあ
り、混練された材料は通常一塊になって排出されるので
あるが、時には混練物の一部が混練機の槽内に残存した
り、この残存物が次に排出する混練物に加わって排出さ
れることがある。この場合、残存物が２回混練される状
態で混入するので混練物の品質が低下するが、特にバン
バリミキサのような密閉型混練機では外部から判らな
い。従来は、混練物の排出のたび毎に製造ラインの流れ
を乱さずに排出混練物の重量を測定することにより残存
物の有無を判別して混練物を選別するような思想が存在
せず、もし、サンプリングにより重量測定する場合で
も、排出混練物を、コンベア、クレーン、運搬車輌等を
使用して製造ラインから外れた場所へ移送して秤量を行
い、その測定重量が正常な場合には再び製造ラインへ戻
す方法が用いられていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 そこで本発明は、製造ライン上に設置されてラインを乱
すことなく、不定形状の混練物の重量測定を排出される
毎に行い、その測定結果に従って混練物を選別して移送
ラインを切り換える新規な装置の提供を解決課題とす
る。

また、大容量かつ重量物を、投入時の衝撃にもかかわら
ず高精度に秤量し、しかも、装置全体が合理的に構成さ
れて無駄な空間がなく、床据付面積が小さな、優れた選
別装置の提供を解決課題とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記した課題を解決するため本発明の混練物の選別装置
は、ベッド上の前後両側に立脚しそれぞれが前後方向に
相対向する前後各一対よりなる４本の軸受台と、その各
一対の軸受台により支持されて同一軸線上に設けられた
前後一対の歯車と、その歯車に結合された前後一対の結
合部およびその各一端間に渡された架橋部により逆Ｕ字
形となった荷重伝達架台と、その架橋部上に接合・離間
自在に載置された上方開口形容器と、上記ベッド上の上
記荷重伝達架台の回転軌跡内空間部に設けられた秤量器
と、その秤量器を上記架橋部に対し当接・離間させるた
め秤量器を上下方向に変位させる上下駆動機構と、上記
秤量器の測定値に応じて上記歯車を左方または右方へ回
転させる回転制御部とを有することを特徴としている。

〈作用〉 待機状態において、上方開口形容器は前後一対の歯車の
軸の鉛直線上の中央位置にあって逆Ｕ字形の荷重伝達架
台上に載置されている。この状態で、荷重伝達架台上の
容器と秤量器とは離間している。

容器内に混練物が投下されると、その荷重は、逆Ｕ字形
の荷重伝達架台、両歯車、歯車を支えている４本の軸受
台を経てベッドに作用するので、容器に投入される数ト
ンにも及ぶ大荷重が一部に集中することなく４本の軸受
台を通じてベッド上で受け止められる。

混練物が投下されると、上下駆動機構が作動して秤量器
をわずかながら上昇させて容器を持ち上げる。その上限
位置において混練物を収納した容器は荷重伝達架台上か
ら離間し、容器の重力はすべて秤量器に作用する。この
状態で秤量が実行される。

この時の測定値に応じて混練物のルートが選定され、回
転制御部の指令により歯車が左方または右方に回転す
る。これに従って、荷重伝達架台および容器も歯車と一
体に回転し、容器が斜下方に向いたとき混練物が自然落
下する。その後、荷重伝達架台が回転して容器が元の状
態に復帰するので、製造ラインを乱すことがない。

〈実施例〉 第１図に本発明実施例の正面図を示し、第２図に左側面
図を示す。ベッド１上の前端部に、前後方向に相対向す
る２本の軸受台２，３が直立し、ベッド１の後端部にも
前後方向に相対向する２本の軸受台４，５が直立し、前
方の軸受台２，３のころ軸受からなる軸受６，７に歯車
１０が支えられ、後方の軸受台４，５のころ軸受からな
る軸受８，９に歯車１１が支えられている。

一方、各軸受台２〜５にそれぞれ設けられたボールベア
リングからなる軸受４５，…，４５に一本の主駆動軸１
４が保持され、この主駆動軸１４に嵌着された小歯車１
２，１３が上記歯車１０，１１に噛合されている。主駆
動軸１４には、駆動源の正逆両方向のモータ１６の回転
が、このモータ１６に直結したウォーム１５ａおよび主
駆動軸１４に嵌着したホィール１５ｂからなるウォーム
歯車機構１５を介して伝達される。

歯車１０，１１のシャフト１７，１８は同一軸芯線状に
位置している。荷重伝達架台１９は、前後一対の結合部
２０，２１の上端間に架橋部２２が渡されて逆Ｕ字状に
形成され、各結合部２０，２１が、各シャフト１７，１
８に嵌着し且つ各歯車１０，１１の内面にそれぞれ一体
に結合され、その結合部２０，２１の下端には弓形のバ
ランスウエイト２３，２４が設けられている。

上記した架橋部２２の上面に、ゴム板等の緩衝シート２
５を介して容器台２６が載置され、この容器台２６上
に、混練物を収納するための上方開口形容器２７が固着
されている。この容器２７の底面には、４本の脚２８，
…，２８が容器台２６を貫通して下方に突設されてお
り、この各脚２８，…，２８が架橋部２２に上下動自在
に貫通して下方に突出し、容器２７が荷重伝達架台１９
の架橋部２２に対し接合・離間自在に載置されている。
また、各脚２８，…，２８は、第４図にも示すように上
部に上方外側へのテーパー面が形成されて架橋部２２の
挿通孔に対し位置決めして円滑に出入できるようになっ
ており、更に、下端当接部が周縁部を斜めに除去した逆
台形状になっている。

ベッド１の中央部に設けられた台２９上に上下駆動機構
３０が配設され、この台２９上の前後方向に付設された
前後一対の固定台３１，３２の左右両端に上方へ突出す
る４個のボルト３３，…，３３が設けられており、その
４個のボルト３３，…，３３の上に、電子式秤量器３４
がその保持台３５を介して載置されている。

そして、電子式秤量器３４の上面に設けられた４個の受
感部３６，…，３６の頂面が、上記した４本の脚２８，
…，２８の下端面と当接・離間自在に対向している。上
記受感部３６，…，３６の上端受け部は、周縁部を斜め
に除去した台形状になっている。

上下駆動機構３０を更に詳述すると、一方向に回転する
駆動源の減速機付きモータ３７の出力軸に連結された主
動歯車３８の左右両側に従動歯車３９，４０が噛合し、
その２個の従動歯車３９，４０により回転駆動される左
右一対のカム軸の各前後両端部に４個のカム４１，…，
４１が設けられている。一方、上記した秤量器３４の保
持台３５の下面に４個のカムフォロア４２，…，４２が
配設されて４個のカム４１，…，４１に対応している。

また、固定台３１，３２の外壁板或いはそれに接合され
た支持板の頂部が前述の左右の歯車１０，１１の各シャ
フト１７，１８の軸心と交わる付近まで伸びており、軸
心よりもやや上方へ偏心した位置にピンジョイント４
３，４３が設けられ、このピンジョイント４３，４３と
容器台２６の間を長さ方向の遊びをもつリンク４４，４
４が連結している。

次に、この実施例の作用を説明する。尚、第１図におい
て、中心線に対し右半部は待機状態を、且つ、左半部は
秤量状態をそれぞれ示している。待機状態において、秤
量器３４とその保持台３５は４本のボルト３３，…，３
３上に載り、４個のカム４１，…，４１のカムローラ４
６は第１図の右半部に示すように下限に位置して、カム
４１，…，４１とカムフォロア４２，…，４２は離間し
ている。また、混練物を受け入れる容器２７は第１図に
実線で示す第１の状態（Ｉ）にあって、逆Ｕ字形荷重伝
達架台１９の架橋部２２上に載置されている。

容器２７内にこれの上方の密閉型混練機から混練物が投
下された時、その数トンにも及ぶ大荷重が、荷重伝達架
台１９，歯車１０，１１を介してベッド１上の前後両側
に配設された計４本の軸受台２〜５により一部に集中す
ることなく受け止められる。この混練物の投下をセンサ
（図示せず）が検知することにより減速機付きモータ３
７が駆動して主動歯車３８が回転を開始し、それに従っ
て従動歯車３９，４０が共に同方向へ１回転して待機状
態に戻る。その中間の丁度半回転したとき、第１図の左
半部に示すように４個のカム４１，…，４１のカムロー
ラ４６が同時に上限位置に上昇し、その上限位置の前後
所定時間だけカム４１，…，４１のカムローラ４６がカ
ムフォロア４２，…，４２に転接しながら保持台３５を
介し秤量器３４を上昇させる。秤量器３４の上昇により
その４個の受感部３６，…，３６が容器２７の下面に突
出した４本の脚２８，…，２８に当接して容器２７を上
昇させ、架橋部２２に対し第１図に示すαだけ離間さ
せ、容器２７の全荷重が秤量器３４に作用し、秤量が実
行される。

制御部は、例えばマイクロコンピュータにより構成さ
れ、当該選別装置の上方に設置された密閉型混練機に投
入された原材料の総重量を予め記憶しており、その記憶
データに比べて当該選別装置の秤量値が所定の許容範囲
内にあれば「正常」と判断され、秤量値がその許容範囲
よりも小さければ混練機の槽内に材料の一部が残存して
いると推定され、逆にその許容範囲よりも大きければ、
前回の残存物が加わっていると推定され、何れの場合も
品質に問題があるので「異常」と判断される。

秤量器３４が待機状態に戻ると、「正常」と判断された
場合はモータ１６が正回転して歯車１０，１１を第１図
において時計方向へ回転させ、例えば105°回転して容
器２７は状態（II）になり、容器２７内の混練物は自然
落下して、コンベア等により次の工程へ移送される。
「異常」と判断された場合はモータ１６が逆回転して歯
車１０，１１を反時計方向へ回転させ、容器２７は状態
（III）になり、容器２７内の混練物は正常の場合と別
異のコンベア上へ自然落下する。

前記実施例では、第４図に示したように、相対向する脚
２８の下端部と受感部３６の頂部とが共に端部周縁を除
去した形状になっているので、これらの間隔を容器２７
の回転動作時に互いに当接しない状態で可及的に近接さ
せることができ、秤量器３４の上下動範囲を小さくでき
る。また、第１図および第３図に示すように、ピンジョ
イント４３は、これの回転中心Ｃ２を荷重伝達架台１９
の回転中心Ｃ１に対しほぼリンク４４の最大伸長長さｄ
だけ上方に偏心させて設けてある。いま、待機状態時の
回転中心Ｃ２と容器台２６との間隔をＤとすると、容器
２７が回転後の回転中心Ｃ２と容器台２６との間隔は、
リンク４４が伸長してＤ＋ｄとなるが、このＤ＋ｄは、
待機状態時の回転中心Ｃ１と容器台２６との間隔とほぼ
同一である。従って、容器２７の回転動作時のリンク４
４の伸縮にかかわらず容器台２６を架橋部２２に接合状
態に保持でき、容器２７のがたつきを防止できる。因
に、回転中心Ｃ１とＣ２が同一位置に設定されると、容
器２７が回転時に第３図の破線で示す状態に位置してが
たつきが発生する。

〈発明の効果〉 本発明によれば、ベッド上の前後両側に合わせて４本の
軸受台を立てて前後一対の歯車を軸支させ、その歯車に
逆Ｕ字形荷重伝達架台を連結させて、その架台の架橋部
上に混練物を受け入れる容器を設けた構成としたので、
容器に投入される数トンにも及ぶ大荷重が一部に集中す
ることなく４本の軸受台を通じてベッド上で受け止めら
れる。その後に、上下駆動機構により秤量器を上昇させ
て容器に当接させ、混練物の受入れ位置で秤量を行え、
その秤量結果に応じて歯車の回転により混練物を左方ま
たは右方に選別して移送することができる。このように
製造ライン上に設置して混練物の移送ラインを切り換え
るので、製造ラインを乱すことなく混練物をその排出毎
に秤量して選別することができる。

また、逆Ｕ字形荷重伝達架台の回転軌跡の内部空間に、
秤量器およびそれの上下駆動機構を配設するよう構成し
たので、全体が小形にまとまり、空間占有面積および床
占有面積が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の概略正面図、 第２図はその概略左側面図、 第３図はその容器の回転時の説明図、 第４図はその容器の回転時の受感部と脚の関係の説明図
である。 １……ベッド ２，３，４，５……軸受台 １０，１１……歯車 １２，１３……小歯車 １４……主駆動軸 １５……ウォーム歯車機構 １６……モータ １９……荷重伝達架台 ２０，２１……結合部 ２２……架橋部 ２７……上方開口形容器 ３０……上下駆動機構 ３４……秤量器 ３６……秤量器の受感部 ３７……減速機付モータ ３８……主動歯車 ３９，４０……従動歯車 ４１……カム ４２……カムフォロア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッド上の前後両側に立脚しそれぞれが前
   後方向に相対向する前後各一対よりなる４本の軸受台
   と、その各一対の軸受台により支持されて同一軸線上に
   設けられた前後一対の歯車と、その歯車に結合された前
   後一対の結合部およびその各一端間に渡された架橋部に
   より逆Ｕ字形となった荷重伝達架台と、その架橋部上に
   接合・離間自在に載置された上方開口形容器と、上記ベ
   ッド上の上記荷重伝達架台の回転軌跡内空間部に設けら
   れた秤量器と、その秤量器を上記架橋部に対し当接・離
   間させるため秤量器を上下方向に変位させる上下駆動機
   構と、上記秤量器の測定値に応じて上記歯車を左方また
   は右方へ回転させる回転制御部とを有する混練物の選別
   装置。
2. 【請求項２】上記歯車の左方または右方への回転によっ
   て上記上方開口形容器内の混練物が自然落下するよう構
   成された第１項記載の混練物の選別装置。
3. 【請求項３】上記前後各一対の軸受台に軸支され且つ上
   記前後一対の歯車と噛合する前後一対の小歯車と、その
   一対の小歯車を支える前後方向に貫通した１本の主駆動
   軸と、その主駆動軸に係合するウォーム歯車機構と、そ
   のウォーム歯車機構を駆動する正逆方向のモータを有す
   る第１項または第２項記載の混練物の選別装置。